3.3.1 Нагрузки на раму:

• Постоянные нагрузки на 1 м.п. (рис. 3.2.а):

• от ограждающих конструкций покрытия:

;

• от собственного веса дощатоклееной балки:

;

• от собственного веса стойки

;

• Ветровые нагрузки на 1 п.м. (рис. 3.2.б):

• от снеговой нагрузки

;

• от ветровой нагрузки (рис. 3.2.в):

  1. Ветровая нагрузка, передаваемая от покрытия, расположенного на колонне:

;

;

2. Ветровая нагрузка, действующая непосредственно на колонну:

При z = 11 м:

;

;

При z = 10 м:

;

;

При z = 5 м:

;

;

Рис. 3.2. Расчётные схемы рамы

а) Постоянная нагрузка от собственного веса рамы; б) Снеговая нагрузка; в) Ветровая нагрузка

3.3.2 Статический расчет рамы

Усилия в раме определяем с помощью программы RADUGA 2.0.7.

Эпюры наибольших усилий смотри в приложении №1(без учёта веса стеновых панелей).

Для рамы рассматриваются следующие сочетания нагрузок (рис 3.3):

а) постоянная нагрузка от собственного веса и временная снеговая на всём пролёте;

б) постоянная и временные (снеговая и ветровая);

Рис.3.3. Возможные комбинации нагружения

Выбираем нагружение из вышеперечисленных, при котором в раме действуют максимальные усилия.

В данном случае кратковременная ветровая нагрузка принимается с коэффициентом сочетания _Q=0,9 (c.55 [1]).

Для наиболее неблагоприятной комбинации нагружения (схема б) величина внутренних усилий равна:

1. Изгибающие моменты на уровне обреза фундамента:

2. Поперечная сила на уровне обреза фундамента:

3. Продольная сила на уровне обреза фундамента:

В связи с трудоёмкостью приложения внецентренной нагрузки от стеновых панелей в программе RADUGA 2.0.7, поэтому составляющие внутренних усилий от вышеназванной нагрузки определяем отдельно.

Рис. 3.4 . Схема распределения нагрузки от стеновых панелей

Величина эксцентриситета приложения нагрузки от стеновых панелей по отношению к оси колонны:

е = ,

где z_о=75,04мм – расположение нейтральной оси стеновой плиты;

М_оп =

Для наиболее неблагоприятной комбинации нагружения (схема б) с учётом веса стеновых панелей величина внутренних усилий равна:

1. Изгибающие моменты на уровне обреза фундамента:

2. Продольная сила на уровне обреза фундамента:

,

где

3.4 Расчёт колонн на прочность по нормальным напряжениям

Максимальные нагрузки, действующие на колонну:

Nd = 51,33 кН; Md = 32,893 кНм = 32893 кН мм (2-е сочетание);

Колонна является сжато-изгибаемым элементом. В соответствии с п. 7.6.1[2] при изгибе с осевым сжатием должно удовлетворяться следующее условие 7.21[2]:

где — изгибающий момент от действия поперечной нагрузки;

— расчетное сопротивление древесины сжатию;

— расчетный момент сопротивления поперечного сечения;

— площадь расчетного сечения нетто;

— коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вслед­ствие прогиба элемента.

Согласно п.7.6.2:

В случае, когда эпюра изгибающих моментов не соответствует очертанию, указанному в 7.6.2[2], коэффициент   следует умножать на поправочный коэффициент  определяемый по формуле

_где     — коэффициент, учитывающий очертание эпюры изгибающих моментов, определяется по таблице 7.6[2].

;

Тогда подставляя все найденные значения в формулу 7.21[2] получим:

Условие прочности выполняется, следовательно, запроектированная конструкция колонны с сечением удовлетворяет требованиям прочности.